專利名稱：永磁材料的無鉻鈍化劑及其鈍化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料的表面處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種永磁材料的鈍化技術(shù)，具體地 說，本發(fā)明涉及一種用于永磁材料的無鉻鈍化劑及其鈍化方法。
背景技術(shù)：
近年來釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的應(yīng)用和發(fā)展十分迅速，而釹鐵硼永磁材料的防 護(hù)成功與否關(guān)系到材料能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。該材料主要是由稀土金屬釹Nd、鐵 和硼等元素通過粉末冶金工藝制備而成。作為目前最強(qiáng)的磁性材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電鍍 器件、機(jī)械、醫(yī)療、汽車等諸領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。釹鐵硼永磁材料應(yīng)用的前提是首先要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一 種粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，因其中的富釹相，釹鐵硼主相及邊界相很容易形成 晶間腐蝕。釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹，性質(zhì)活潑，使整個(gè)釹鐵硼合金的耐蝕性能變得 很差，在濕熱的環(huán)境中極易生銹腐蝕，因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴(yán)重影響了釹 鐵硼永磁體的使用壽命，降低了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組 織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。釹鐵硼永磁體的主相是磁體磁性能的主要來源。對矯頑力貢獻(xiàn)最大 的是富釹相。當(dāng)釹鐵硼永磁材料發(fā)生腐蝕以后材料的磁性能將發(fā)生巨大的變化。因此，釹 鐵硼永磁材料的防腐問題一直是釹鐵硼永磁材料需要解決的主要問題。目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有電鍍鎳(CN19^163、CN19^163)、 電鍍鋅(CN1421547A、CN1056133A, CN1064374、CN101173354),電鍍多層鎳、鍍銅 (CN1514889A)，磷化、電泳漆等多種方法。在上述防腐處理后，經(jīng)常使用鈍化進(jìn)行進(jìn)一步處 理以加強(qiáng)永磁材料的耐腐蝕性能。目前廣泛使用的常規(guī)的鈍化方法是用六價(jià)鉻進(jìn)行鈍化， 能形成致密、穩(wěn)定、耐腐蝕的鈍化膜，該鈍化方法工藝簡單、成本低、抗蝕性能好。但是六價(jià) 鉻毒性高，且易致癌，對人體和環(huán)境都有嚴(yán)重危害，現(xiàn)在已經(jīng)在各國禁止使用。因此，尋求符 合環(huán)保要求的鈍化技術(shù)正成為當(dāng)務(wù)之急。本發(fā)明是一種無鉻鈍化技術(shù)，具有成本低，控制簡 單，防腐性能優(yōu)越等特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種永磁材料的表面處理方法，主要 提供一種新的永磁材料的無鉻鈍化劑及其鈍化方法。本發(fā)明涉及一種永磁材料的無鉻鈍化劑及其鈍化方法，具環(huán)保，防腐性能佳等特 點(diǎn)。溶液穩(wěn)定，能長期使用。根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種永磁材料的無鉻鈍化劑，所述無鉻鈍化 劑包括主成膜劑、成膜助劑和表面活性劑；其中，所述主成膜劑為植酸、硅酸鈉和硫酸鋁，所 述成膜助劑為氟化銨或氟化氫銨，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚(0P-10)或十二烷基苯磺酸鈉。最好，所述無鉻鈍化劑中，所述主成膜劑含量為植酸15 25克/升，硅酸鈉30 40克/升，硫酸鋁8 10克/升。最好，所述無鉻鈍化劑中，所述成膜助劑含量為2. 5 5克/升。最好，所述無鉻鈍化劑中，所述表面活性劑含量為3 5克/升。優(yōu)選地，所述無鉻鈍化劑的pH為1. 5 4. 0。最好，所述無鉻鈍化劑的pH為3. 0 4. 0。最好，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種利用上述的無鉻鈍化劑的永磁材料的 無鉻鈍化方法，所述無鉻鈍化方法包括如下步驟(1)使用常規(guī)方法對所述永磁材料進(jìn)行除油；(2) 5 %硝酸酸洗、水洗所述永磁材料；(3)將步驟( 處理后的永磁材料放入所述的無鉻鈍化劑的水溶液中進(jìn)行常溫鈍 化；(4)將鈍化后的鈍化永磁材料過60 80 0C熱水，吹干。其中，步驟(3)中所述鈍化的時(shí)間為15秒。步驟(4)中將上述永磁材料過60 80°C熱水3 10秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的永磁材料的無鉻鈍化劑及其鈍化方法具有以下有 益效果本發(fā)明提供的用于永磁材料的無鉻鈍化劑及其鈍化方法取代了目前廣泛使用的有 毒六價(jià)鉻鈍化方法，實(shí)現(xiàn)了永磁材料無毒、無污染鈍化的目標(biāo)，有利于環(huán)保；另外，采用本發(fā) 明提供的無鉻鈍化方法對永磁材料進(jìn)行處理后，使永磁材料耐腐蝕性有了很大提高在鹽 霧耐腐實(shí)驗(yàn)中，耐鹽霧時(shí)間從0. 5小時(shí)提高到了 2 4小時(shí)，同時(shí)，在濕熱耐腐實(shí)驗(yàn)中其耐 濕熱時(shí)間從1小時(shí)提高到了 5小時(shí)。因此，本發(fā)明具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會效益。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的 技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。實(shí)施例1分別稱取植酸15克，硅酸鈉40克，硫酸鋁10克，氟化銨2. 5克，0P-10 3克，溶于 1升水中，PH為3，常溫使用。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品經(jīng)過常規(guī)除油，5%硝酸酸 洗，水洗，鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒，吹干。實(shí)施例2分別稱取植酸25克，硅酸鈉30克，硫酸鋁8克，氟化氫銨5克，0P-105克，溶于1 升水中，PH為4，常溫使用。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品常規(guī)除油后，5%硝酸酸洗 后，水洗，鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒老化，吹干。實(shí)施例3分別稱取植酸20克，硅酸鈉33克，硫酸鋁8. 7克，氟化銨5克，0P-10 3克，溶于 1升水中，PH為3. 5，常溫使用。將粘結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品常規(guī)除油后，5%硝酸酸 洗后，水洗，鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒老化，吹干。實(shí)施例4分別稱取植酸20克，硅酸鈉35克，硫酸鋁9克，氟化氫銨4. 5克，0P-10 5克，溶于1升水中，pH為3. 0，常溫使用。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品常規(guī)除油后，5%硝酸 酸洗后，水洗，鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒老化，吹干。實(shí)施例5分別稱取植酸22克，硅酸鈉33克，硫酸鋁8. 6克，氟化銨4. 2克，十二烷基苯磺酸 鈉5克，溶于1升水中，pH為3. 5，常溫使用。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品常規(guī)除油 后，5%硝酸酸洗后，水洗，鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒老化，吹干。實(shí)施例6分別稱取植酸19克，硅酸鈉39克，硫酸鋁9克，氟化氫銨4. 6克，十二烷基苯磺酸 鈉3. 5克，溶于1升水中，pH為1. 5，常溫使用。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品常規(guī)除 油后，5%硝酸酸洗后，水洗，鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒老化，吹干。對比實(shí)施例1分別稱取鉻酐30克，0P-10 3克，溶于1升水中，常溫。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體 D10. 5*1樣品常規(guī)除油后，5%硝酸酸洗后，水洗鈍化15秒。過60 80°C熱水3 10秒老 化，吹干。由表1和實(shí)施例可以看出，相對于六價(jià)鉻藍(lán)白鈍化，本發(fā)明具有環(huán)保、優(yōu)越的防腐 性能。對比實(shí)施例2分別稱取植酸22克，硅酸鈉33克，硫酸鋁8. 6克，氟化銨4. 2克，十二烷基苯磺酸 鈉5克，溶于1升水中，pH為3. 5，常溫使用。將燒結(jié)釹鐵硼永磁體D10. 5*1樣品常規(guī)除油 后，5%硝酸酸洗后，水洗，鈍化5秒。過60 80°C熱水3 10秒老化，吹干。磁體表面成 膜不均勻，發(fā)花。表 權(quán)利要求
1.一種永磁材料的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述無鉻鈍化劑包括主成膜劑、成膜助劑 和表面活性劑；其中，所述主成膜劑為植酸、硅酸鈉和硫酸鋁，所述成膜助劑為氟化銨或氟 化氫銨，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述無鉻鈍化劑中，所述主成膜劑 含量為植酸15 25克/升，硅酸鈉30 40克/升，硫酸鋁8 10克/ 升。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述無鉻鈍化劑中，所述成膜助劑 含量為2.5 5克/升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述無鉻鈍化劑中，所述表面活性 劑含量為3 5克/升。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述無鉻鈍化劑的pH為 1. 5 4. 0。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述無鉻鈍化劑的pH為3.0 4. 0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁 材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
8.一種利用權(quán)利要求1 7任一所述的無鉻鈍化劑的永磁材料的無鉻鈍化方法，其特 征在于，所述無鉻鈍化方法包括如下步驟(1)使用常規(guī)方法對所述永磁材料進(jìn)行除油；O) 5%硝酸酸洗、水洗所述永磁材料；(3)將步驟( 處理后的永磁材料放入權(quán)利要求1 7任一所述的無鉻鈍化劑的水溶 液中進(jìn)行常溫鈍化；(4)將鈍化后的鈍化永磁材料過60 80°C熱水，吹干。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無鉻鈍化方法，其特征在于，步驟(3)中所述鈍化的時(shí)間為 15秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無鉻鈍化方法，其特征在于，所述無鉻鈍化劑包括主成膜 劑、成膜助劑和表面活性劑；其中，所述主成膜劑為植酸、硅酸鈉和硫酸鋁，所述成膜助劑為 氟化銨或氟化氫銨，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永磁材料的無鉻鈍化劑及其無鉻鈍化方法。所述無鉻鈍化劑包括主成膜劑、成膜助劑和表面活性劑；其中，所述主成膜劑為植酸、硅酸鈉和硫酸鋁，所述成膜助劑為氟化銨或氟化氫銨，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸鈉。本發(fā)明利用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)代替六價(jià)鉻鈍化，本發(fā)明具有鈍化時(shí)間短，環(huán)保，耐蝕性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C23C22/34GK102041496SQ20091023574
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者白曉剛 申請人:北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司, 天津三環(huán)樂喜新材料有限公司